Question

旋转大理石有些问题我已尝试使用Matrix.CreateFromYawPitchRoll和Matrix.CreateRotation，但有一些问题，我认为这是由于 Gimbal lock 效果。

所以，我尝试使用四元数，但没有改变当仅在轴上移动时它可以正常工作，但是当在两个不同的轴上发生旋转时，大理石仍然在错误的轴上旋转。

这是我的代码：

// declarations
Vector3 Position = Vector3.Zero;
Vector3 Rotation = Vector3.Zero;
Quaternion qRotation = Quaternion.Identity;

AbsoluteBoneTransforms = new Matrix[Model.Bones.Count]; 
Model.CopyAbsoluteBoneTransformsTo(AbsoluteBoneTransforms);

在Update方法中：

Position += speed;
Rotation = speed * MathHelper.ToRadians(-1.5f);

Quaternion rot = Quaternion.CreateFromAxisAngle(Vector3.Right, Rotation.Z) *
                Quaternion.CreateFromAxisAngle(Vector3.Backward, Rotation.X);

qRotation *= rot;

在Draw方法中：

effect.World = AbsoluteBoneTransforms[mesh.ParentBone.Index] * 
  Matrix.CreateFromQuaternion(qRotation) * Matrix.CreateTranslation(Position);

怎么了？在多个轴上使用Quaternion.CreateFromAxisAngle是不对的？

修改

我尝试直接计算大理石的旋转轴，而不是使用多个轴的组合：

angle += speed.Length() * angularVelocity;
qRotation = Quaternion.CreateFromAxisAngle(Vector3.Cross(speed, Vector3.Up), angle);
qRotation.Normalize();

angle是一个跟踪当前运动的浮动这个解决方案似乎没有创建万向节锁，但大理石旋转不正确，似乎旋转速度不恒定，但随着时间的推移变得越来越慢，我无法理解为什么

如果我“连接”四元数，我会使用

获得每一帧

qRotation *= Quaternion.CreateFromAxisAngle(Vector3.Cross(speed, Vector3.Up), angle)

Gimbal lock 效果仍然可见。

Answer 1

以下是我解决这个问题的方法：

我假设speed是一个表示球滚动方向的矢量，其大小代表它在该方向上行进的速度。

Vector3 axis = Vector3.Cross(speed, Vector3.Up);
float angle = speed.Length();//factor by delta time if neccesary

Quaternion rotationThisFrame = Quaternion.CreateFromAxisAngle(axis, angle * (1/radiusOfBall));

然后你可以将它连接到你的qRotation。此外，您可能需要在连接后规范化四元数。

更新：这个问题/线程的正确答案是颠倒了四元数连接的顺序。对于XNA，矩阵从左到右组合，四元数从右到左组合。

使用四元数进行正确旋转

1 个答案: